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Mehr Daten, weniger Strom: Mobilfunkanbieter setzen auf 5G-Handynetze



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Ein als Kamin getarnter Funkmast (in Deutschland).
bild: wikicommons/Klenze197

4000 mal schneller bei tausendfach weniger Energieverbrauch. Kaum eine Technik entwickelt sich so rasant, wie der Mobilfunk unserer Handys.

«He Kapitän, wir sollten nächstes Jahr doppelt so viel Fracht doppelt so schnell liefern. Wie sollen wir das schaffen?», fragt der Dampfschiff-Heizer. «Mach dir keine Sorgen, schmeiss nochmals ein zusätzliches G in den Ofen, dann kommt das schon gut», meint der Kapitän entspannt.

Der Dialog ist frei erfunden, das Problem für die Telekom-Firmen sehr real. Denn allein Swisscom verdoppelt jährlich die Datenmenge, welche sie über ihr Handynetz ausliefert. Immer mehr Handys wollen immer mehr Daten noch schneller haben.

Befriedigen lässt sich der immense mobile Datenhunger nur mit immer raffinierterer Technik. Zurzeit werkelt man deshalb an der 5. Generation der Funktechnik, die einfacherweise nur als 5G bezeichnet wird.

4000 mal schneller

Im Jahr 1993 tröpfelten noch beschauliche 0.25 Megabit Daten pro Sekunde (MBit/s)auf rund eine Viertelmillion Handys. Das waren grösstenteils Texte. Einzelne Fotos brachten die briefmarkengrossen Displays der damaligen Top-Geräte bereits an ihre Leistungsgrenzen.

Heute gieren in der Schweiz über 10 Millionen Smartphones und Tablets nach Internet, Musik, Filmen und Videotelefonie. Die Daten werden bestenfalls mit über 100 Mbit angeliefert, sogar Live-TV auf Handy und Tablet sind heute Alltag. Mit 1000 MBit/s hat Swisscom kürzlich in einer Testinstallation bewiesen, dass es mit der kommenden 5. Generation noch schneller geht. Die Leistung des Mobilfunknetzes hat sich also in den letzten gut 20 Jahren um den Faktor 4000 gesteigert.

Eine Karte mit den Standorten aller Schweizer Funkmasten findest du hier.

Von G zu G

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Ein Hochspannungsmast mit Handy-Funkantenne (in Deutschland).
bild: wikicommons/Zonk43

In den letzten 20 Jahren hat Handytechnik unzählige kryptische Abkürzungen geschaffen. Was GPRS, EDGE, HSDPA, UMTS und LTE bedeuten, muss der Handykäufer heutzutage aber glücklicherweise nicht mehr wissen. Wer neuste Technik will, kauft ein 4G-Handy. Wer unter 100 Franken ausgeben will, muss sich noch mit der älteren 3G-Technik zufrieden geben. Deren Tempo von bis zu 40 Mbit/s bremst die Alltagsnutzung aber kaum.

Dem technischen Tod geweiht sind Uralt-Handys, welche nur 2G-Technik beherrschen. Sie taugen bestenfalls zum Telefonieren und Texten, werden aber voraussichtlich ab 2020 verstummen. Denn die von ihnen verwendeten Funkfrequenzen werden für neue, schnellere Netze benötigt. Uralt-Modell gehören aber nicht in den Abfall, sondern sollten im Handyladen sauber entsorgt werden. Dieser kümmert sich dann auch gleich darum, dass die grössere SIM-Karte des alten Handys passend für das neue Handymodell zurechtgestanzt wird.

5G als Herkulesaufgabe

Die drei schweizerischen Netzbetreiber Salt, Sunrise und Swisscom bieten in der Schweiz eine fast flächendeckende 4G- und 3G-Versorgung. Die für das Jahr 2020 geplante Umstellung auf 5G-Technik wird allerdings eine teure Herkules-Aufgabe.

Denn obwohl schon alle über 5G reden, ist der Standard noch gar nicht abschliessend definiert. Doch nur wenn sich Netzbetreiber und Handyhersteller auf gemeinsame Technik einigen, wird 5G zum Erfolg. Denn der Konsument ist sich gewohnt, dass er unabhängig von Handymarke und Netzbetreiber einfach überall modernste Technik nutzen kann.

Grösster Knackpunkt bei 5G sind die Funkfrequenzen. Höhere Frequenzen bringen mehr Tempo. Gleichzeitig reduzieren sich aber auch Reichweite und die Versorgung innerhalb von Gebäuden. Letztlich muss man also ein dichteres Netz von Handymasten bauen. Freie Funkfrequenzen sind ferner Mangelware, insbesondere wenn diese auch möglichst länderübergreifend nutzbar sein sollen. Kein Wunder also, dass man das 2G-Netz abschalten und dessen Frequenzen besser nutzen will.

Stromverbrauch senken

epa04715865 The installation 'Hamster Phone Charger' by British student Peter Ash is on display as part of the exhibition 'Hamster Hipster Handy. Under the Spellbound of the Mobile Phone' at the Museum of Applied Art in Frankfurt am Main, Germany, 22 April 2015. The exhibition runs from 25 April to 05 July 2015.  EPA/CHRISTOPH SCHMIDT

Auch eine Art, sein Handy mit Strom zu versorgen.
Bild: EPA/DPA

Gleichzeitig muss der Stromverbrauch pro gesendetem Bit reduziert werden, weil sonst der Handy-Akku zu schnell schlapp machen. Der Stromverbrauch pro übertragenem Bit wurde in den letzten Dekaden bereits um das Tausendfache gesenkt.

Bei 5G wollen aber nun auch Sensoren, Kleinstgeräte und smarte Alltagsdinge aus dem Internet of Things (IoT) mitfunken. Die sollen dann mit einer Batterie ein Jahr lang arbeiten können und ohne SIM-Karten auskommen. Weil man Milliarden IoT-Geräte erwartet, ist deren Verwaltung anspruchsvoll.

Dass man bis 2020 nicht alle 5G-Träume erfüllen kann, ist auch den Netzbetreibern klar. Deshalb hat beispielsweise Swisscom bereits damit begonnen, für IoT-Geräte ein von 5G unabhängiges Low Power Network (LPN) zu bauen. Parallel kitzelt man die letzten Leistungsreserven aus der 4G-Technik und bewirbt diese bereit mit 4G+ oder 4.5G. Der Konsument darf die Entwicklung gemütlich abwarten. Er wird noch für Jahre mit 4G-Handys gut bedient sein.

(sda)

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